Использование в бронетанковой техники электромеханической трансмиссии, 1916-1945 гг
За те 110 лет, что существуют танки, на них опробовали самые разные технические решения. Не стоит забывать, что танк — это очень передовая боевая машина, в которой отрабатываются самые свежие идеи, касается это практически любых его узлов и агрегатов. В том числе и моторно-трансмиссионной группы. Самое интересное, что некоторые технические решения, которые считаются передовыми, на самом деле могут быть очень старыми, просто в то время они оказались, по разным причинам, не особо востребованными. При этом ждать своего следующего шанса они могут долгие десятилетия.
Saint-Chamond, первый, он же самый массовый танк с электромеханической трансмиссией. Выпустили 400 штук
Одним из таких хорошо забытых старых технических решений является электромеханическая трансмиссия. Обычно ее связывают с немецкими сверхтяжелыми танками и деятельностью Фердинанда Порше. И если с Порше отчасти это так (System Lohner-Porsche Mixtewagen Semper Vivus, первый автомобиль знаменитого инженера, был электрическим, а затем и гибридным), то насчет немецких танков где-то начинают громка смеяться французы. На самом деле бронетехнике с электромеханической трансмиссией скоро стукнет 110 лет, а наиболее интенсивно она применялась в годы Первой мировой войны. Во Вторую мировую войну была вторая волна, которая, впрочем, имела куда более скромные результаты. Об этом сегодня и поговорим.
Также FAMH создала целое семейство САУ, состоявших из двух частей. Мотор в зарядном ящике, питание «лафета» через кабель. И это Первая мировая война
Первыми, и по сути самыми успешными создателями электромеханической трансмиссии стали французы. Прежде всего это касалось FAMH (Compagnie des Forges et Acieries de la Marine et d’Homecourt), выпускавшую продукцию под именем Saint-Chamond. Причины использования такого типа трансмиссии лежали на поверхности. Во-первых, ее использование позволяло разместить двигатель танка в наиболее удобном для этого месте, не привязываясь к трансмиссионной группе. Во-вторых, управление танком получилось более удобным, чем на боевых машинах с механической трансмиссией. Впервые электромеханическую трансмиссию применили на тяжелом танке Saint-Chamond, он же стал самым массовым «электротанком». Их произвели 400 штук, они вполне успешно воевали. Не так давно единственный сохранившийся до наших дней танк данного типа возвратили в ходовое состояние. Причем едет он как раз на электромоторах, внутри поставили генераторы, чтобы не тратить ресурсы родного двигателя.
«Электротанком» был и FCM 2C
При этом танк — это далеко не единственная «электрическая» продукция FAMH. Подполковник Эмиль Римайльо, главный конструктор FAMH, применил электромеханическую трансмиссию на семействе САУ Saint-Chamond, имевших двухзвенную схему. Непосредственно артиллерийская часть не имела двигателя, он находился в «передке», размещавшемся сзади. Питание электромоторов осуществлялось по кабелю, причем артиллерийская часть могла отцепляться и действовать самостоятельно. Данные САУ ограниченно применялись во время Первой мировой войны и ограниченно использовались во Вторую мировую войну. Причем только окончание Первой мировой войны остановило их массовый выпуск. Более того, это единственные массовые полноценные САУ Первой мировой войны, а не «носители вооружения», как Gun Carrier Mark I.
Для французов электромеханическая трансмиссия, в принципе, была нормой
Французские инженеры, надо сказать, не просто распробовали электромеханическую трансмиссию, а первыми определили, где именно она лучше всего может применяться. Оптимальным решением стали тяжелые, либо сверхтяжелые танки, а также тяжелые САУ. Например, такой тип трансмиссии имел FCM 2C, чей массовый выпуск не состоялся только по причине окончания Первой мировой войны. Построили их 10 штук, долгое время это был самый тяжелый из построенных серийных танков, а по габаритам он до сих пор держит первенство (как минимум среди серийных образцов).
ARL Tracteur C, аналогичная система была у всех французских сверхтяжелых танков
Разумеется, электромеханическая трансмиссия имеет не только достоинства, но и ряд недостатков. Он отличается сложностью, КПД у нее довольно низкий, сама она отличается высокой стоимостью, а также большими габаритами и массой. Собственно говоря, именно поэтому более выгодно стало применять такую трансмиссию на тяжелых и сверхтяжелых танках. И в этом смысле, когда про этих ваших маусов и прочих творений Фердинанда Порше вспоминают в очередной раз, французы посмеиваются и просят подержать их сидр. Потому как у них подобного, так сказать, как гуталина, особенно на бумаге. Даже в виде танков среднего класса.
Включая и FCM F1
Наиболее широко у французских инженеров электромеханическая трансмиссия применялась в проектах сверхтяжелых танков, которые создавались с середины 30-х годов. . Первоначально боевая масса этих танков оценивалась в 45 тонн, но очень быстро дошла до 100 тонн, а позже и существенно превзошла эту планку. Предназначались данные боевые машины, получившие обозначение Char de Fortresse, для обороны линии Мажино. Финалом разработок стали сверхтяжелые танки AMX Tracteur C (боевая масса 101 тонна), ARL Tracteur C (156 тонн) и FCM F1 (139 тонн). Все три танка имели электромеханические трансмиссии. Из них FCM F1 и ARL Tracteur C успели довести до состояния полноразмерных макетов. Немцы их, разумеется, видели.
У Škoda был опытный танк Škoda ŠET (Škoda elektrické tank) с электромеханической трансмиссией. И Порше его точно видел
Собственно говоря, Порше и компания пришли на на пустое место. На фирме, основанной Фердинандом Порше, данную тему курировал конструктор Отто Цадник. «Но есть нюанс». Во-первых, Porsche K.G. очень плотно сотрудничала со Škoda, которая, после поглощения немцами Чехии, оказалась под немецким контролем, а для танков Порше в Пльзени проектировали (и выпкускали) ходовую часть. А еще у Škoda был опытный танк Škoda ŠET (Škoda elektrické tank) с электромеханической трансмиссией. И вот что интересно — «мотор воздушного охлаждения, работающий вместе с генератором и электромотором» позже можно видеть на танках Порше. Во-вторых, в 1940 году немцам достались французские наработки, в том числе совсем не бумажные. С учетом того, что тот же «Голиаф» идеологически содран с Kégresse Vehicule K, всё может быть.
Типовая схема электротрансмиссии танков Porsche K.G
Надо сказать, что чехи изначально пошли не по тому пути. Для машины легкого класса электромеханическая трансмиссия, особенно в то время, подходила плохо. А вот у Порше она вполне прижилась, прежде всего потому, что ставилась на тяжелые танки (а затем на сверхтяжелые). Схема моторно-трансмиссионной группы была типовой для тяжелых танков Порше, начиная с Typ 100 (VK 30.01(P)). Двигатель работал на генератор, от которого питание шло на электромоторы, вращавшие ведущие колеса. Причины использования электромехагнической трансмиссии были те же, что и у французских боевых машин – легкость управления и меньшая зависимость агрегатов с точки зрения размещения. В случае со сверхтяжелыми танками такой тип трансмиссии оказался и вовсе безальтернативным. Как бы ездил E-100, никто не знает, но учитывая, что туда поставили трансмиссию от Pz.Kpfw.Tiger Ausf.B, перспективы крайне туманные. А вот Pz.Kpfw.Maus ездил вполне уверенно, что доказывают длительные испытания.
По схожей схеме был построен и Ferdinand
Единственной немецкой боевой машиной, которая добралась до фронта, стал тяжелый истребитель танков Panzerjäger Tiger (P), более известный как Ferdinand. В них переделали 90 шасси Pz.Kpfw.Tiger (P). Итоги применения данных САУ оказались противоречивыми. С одной стороны, электромеханическая трансмиссия оказалась более живучей, особенно с учетом того, что боевая масса Ferdinand составляла почти 70 тонн. С другой стороны, неоднократно отмечались случаи пожаров электрической трансмиссии. Также для ее изготовления использовалось большое количество дефицитных материалов, прежде всего меди. В любом случае, чрезмерная любовь Порше к электромеханическим трансмиссиям является скорее мифом. На тяжелом танке VK 45.02 (P), который являлся конкурентом Pz.Kpfw.Tiger Ausf.B, предполагалась не только электромеханическая, но и гидромеханическая трансмиссия Voith, которую уже опробовали на Typ 102. Причем чем дальше шли работы по VK 45.02 (P), тем больший приоритет отдавался гидромеханической трансмиссии Voith.
То, что самый тяжелый в мире танк тоже был «электротанком» — не случайность, а закономерность
Самое интересное другое. Немцы, конечно, оказались единственными, кто массово применил в годы Второй мировой войны боевые машины с электромеханической трансмиссией. Но отнюдь не Ferdinand является самым массовым «электротанком» Второй мировой войны. Тут начинают посмеиваться уже американцы, и в особенности General Electric. Что характерно, дело началось также с тяжелых танков. В 1940 году была запущена работа по Heavy Tank T1, а 11 июля того же года состоялось совещание, в котором участвовал полковник Гладеон Барнс, руководитель работ по Heavy Tank T1, и представителей General Electric. Те предложили свои услуги в проектировании и производстве танков. Для этого у General Electric имелось предприятие в Эри, штат Пенсильвания, которое занималось производством локомотивов и вагонов. Выпускали там и электровозы, так что GE логично предложило электромеханический вариант трансмиссии.
Электротрансмиссия Heavy Tank T1E1
Результатом стало создание Heavy Tank T1E1. Надо сказать, что с реализацией тяжелого танка с электромеханической трансмиссией не торопились. Отчасти это было связано с очень высокой стоимостью электротрансмиссии – 145000 долларов США. К тому же электромеханическая трансмиссия получалась больше и тяжелее. Интерес к электрической трансмиссии возродился ближе к весне 1942 года, когда первые образцы Heavy Tank T1, оснащенные другими типами трансмиссий, показали себя не лучшим образом. А дальше выяснилось, что именно этот тип трансмиссии лучшим образом подходит к тяжелому танку. 21 апреля 1942 года, когда уже генерал Барнс посетил завод в Эри, от работы трансмиссии он пришел в восторг. Управление машины оказалось простым, как трамвай, и даже более высокая масса теперь не была проблемой. Собственно, разница между T1E1 и T1E2 составила всего 230 кг, а ценник трансмиссии снизился до 35180 долларов.
Танк предполагался самым массовым в семействе Heavy Tank M6
Испытания Heavy Tank T1E1 на Абердинском полигоне сопровождались одобрительными комментариями с самого верха. 15 июня 1942 года генерал-майор Якоб Деверс, командующий Бронетанковыми Силами, заявил буквально следующее: «это лучшая работа, которую я когда-либо видел». Также он посоветовал запустить работы по электромеханической трансмиссии для легких и средних танков. Это привело к созданию Medium Tank T23, который как раз и стал самым массовым танком Второй мировой войны с электромеханической трансмиссией. Всего было построено 250 данных танков. Электрическая трансмиссия оказалась ахиллесовой пятой T23. В ходе опытной эксплуатации выявилась масса проблем, включая огромные трудности с техническим обслуживанием. В результате Medium Tank T23 так и остались условно принятыми на вооружение, отправлять их на фронт не решились.
МТО Medium Tank T23
Впрочем, если посмотреть на историю с другой стороны, то вылезет немало интересных фактов. Во-первых, в случае с танками семейства Heavy Tank M6 главной проблемой стала не трансмиссия, а общее сомнение в целесообразности тяжелых танков. То есть зарубили тяжелые танки в целом. Не говоря уже о том, что M6 был сам по себе перегружен. Во-вторых, трансмиссия с гидротрансформатором, на которую поставили дальше, также была не подарок. Победили ее в 1944 году, и то, на боевых машинах легкого и среднего класса. А вот на тяжелых танках с ней мучились долго. В-третьих, электромеханическая трансмиссия была совсем не единственным недостатком Medium Tank T23. Там была масса других проблем, да и сам танк к началу 1944 года устарел. Не говоря уже о том, что даже серийный Heavy Tank T26E3 был на грани в плане надежности. Ну а по поводу сложности эксплуатации тут Saint-Chamond и Ferdinand как-то удивились.
Выносной пульт управления Medium Tank T23
Наконец, стоит вспомнить советские разработки по данной теме. Начались они в 1936-37 годах, когда доцент ВАММ В.Н. Богоявленский разработал электромеханическую трансмиссию с использованием троллейбусных двигателей. Ее испытали в Т-26, направление признали перспективным. При этом, вот совпадение, также приоритетом стала работа по тяжелым танкам. В 1940 году электрическая трансмиссия разработки ВАММ была спроектирована уже для тяжелого танка КВ. По итогам рассмотрения проекта в конце апреля 1941 года составили тактико-технические требования на разработку такой трансмиссии для тяжелого танка КВ-3. Помимо ВАММ, в работе участвовали заводы «Динамо» и «Электросила». В связи с началом Великой Отечественной войны работы а по теме трансмиссии для КВ-3 прекратили, но по электромеханической трансмиссии наступил скорее пауза.
Электротрансмиссия для КВ-3
Летом 1943 года вялотекущие работы, проходившие в Ташкенте, перенесли на завод №627 в Москву. Предлагались даже проекты тяжелых танков семейства ТЭТ, массой 65 тонн и выше, но всё же решили пойти по другому пути. На базе тяжелого танка КВ-1с был разработан танк с электромеханической трансмиссией, получивший обозначение ЭКВ. Фактически на нем стояло развитие трансмиссии, которую создавали для КВ-3. Постройку ЭКВ закончили в конце 1943 года, всего он прошел на испытаниях 670 километров. Закончились испытания в виду поломки бортового редуктора.
Электротрансмиссия ЭКВ
Испытания дали противоречивые результаты. Средняя скорость движения ЭКВ составила 12,76 км/ч, что существенно ниже КВ-1с. Существенно выше оказалась и боевая масса – 52 тонны, что на 9 тонн выше КВ-1с. Вместе с тем, отмечались и преимущества отечественной разработки по сравнению с зарубежными аналогами. Электромеханическую трансмиссию удалось вписать в моторно-трансмиссионное отделение КВ-1с, также средний вес трансмиссии ЭКВ оказался ниже, чем у электромеханических трансмиссий немецкой САУ Ferdinand и американского танка Medium Tank T23. Отмечалось удобство управления и снижение расхода топлива.
Объект 253, он прошел на испытаниях около 1000 километров
Неудивительно, что работы продолжились. Опытный завод №100 (г. Челябинск) начал проектирование тяжелого танка Объект 253 (ИС-6), оснащенного электромеханической трансмиссией. При его проектировании были учтены недостатки, выявленные в ходе разработки ЭКВ. Это позволило существенно снизить рост боевой массы. Она составила 54 тонны, для сравнения Объект 252, имевший механическую трансмиссию, имел боевую массу 51,5 тонну. Правда, первый же выезд Объекта 253 закончился пожаром в моторном отделении. Обычно говорится, что на этом испытания закончились, что не является правдой. В 1947 году Объект 253 восстановили, он прошел на испытаниях около 1000 километров. При этом максимальная скорость составила 25 км/ч, что на 10 км/ч ниже Объекта 252.
Объект 259 и Объект 261 тоже предполагались «электротанками»
Так или иначе, но на тот момент электромеханическая трансмиссия давала противоречивые результаты. При этом можно видеть устойчивую тенденцию — выгода оказывалась на танках, прежде всего, тяжелого класса. Кроме того, не стоит забывать, что с того времени прошло уже 80 лет. Сейчас электротяга очень активно развивается, ее можно видеть как в гражданском исполнении (в виде катающихся на одном электросамокате вдвоем, два стакана зерна этому курятнику), так и в военном исполнении. Если уж самоходные мины вернулись, кто знает, что будет дальше. В этой истории точку ставить явно рано.
Список источников:
-
-
- CAAPC
- The Encyclopedia of French Tanks and Armoured Fighting Vehicles: 1914–1940, Franзois Vauvillier, Histoire & Collections, 2014
- Bundesarchiv (BAMA)
- US NARA
- Firepower — A History of the American Heavy Tank, R.P. Hunnicutt, Presidio Press, 1988 г.
- ЦАМО РФ
-
источник: https://dzen.ru/a/X3GI2m4zl0oBm_0F
